VÔ CƠ
A.HALOGEN VÀ ĐỒNG BỌN
I.Clo
1.Trạng thái tự nhiên
Có trong khoáng vật cacnalit (KCl.MgCl2.6H2O) và xinvinit (NaCl.KCl)
2.Điều chế
Nguyên tắc : oxi hóa Cl(-) thành Cl2
a.Trong phòng thí nghiệm
Dùng HCl đặc tác dụng với các chất oxi hóa mạnh (MnO2,KMnO4,KClO3,K2Cr2O7,...)
MnO2+4HCl---> MnCl2+Cl2+H2O (đun nóng)
2KMnO4+16HCl--->2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O (nhiệt độ thường)
KClO3+6HCl--->KCl+3Cl2+3H2O (nhiệt độ thường)
K2Cr2O7+14HCl--->2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O
b.Trong công nghiệp
(sản phẩm phụ của công nghiệp sản xuất xút (NaOH))
Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn
2NaCl+2H2O--->H2+Cl2+2NaOH
II.Khí HCl
1.Trong phòng thí nghiệm
Dùng NaCl rắn (tinh thể) tác dụng H2SO4 đặc
(phương pháp này cũng được dùng để điều chế HNO3 và HF)
NaCl+H2SO4--->NaHSO4+HCl (nhiệt độ không quá 250 độ C hoặc nhiệt độ thường)
2NaCl+H2SO4--->Na2SO4+2HCl (nhiệt độ > 400 độ C)
2.Trong công nghiệp
a.Phương pháp sunfat : tương tự điều chế trong phòng thí nghiệm
b.Phương pháp tổng hợp
H2+Cl2--->2HCl
(H2 và Cl2 thu được từ điện phân dd NaCl có màng ngăn)
c.Thu HCl tinh khiết từ “clo hóa các chất hữu cơ”
III.Các hợp chất khác của Clo
1.Nước Gia-ven
Dùng NaOH loãng nguội tác dụng với Clo
2NaOH+Cl2--->NaCl+NaClO+H2O
(Hoặc điện phân dd NaCl không màng ngăn)
2.Clorua vôi
Dùng Clo tác dụng với vôi tôi hoăc sữa vôi
Ca(OH)2+Cl2--->CaOCl2+H2O (30 độ C)
3.Muối Clorat (quan trọng nhất là KClO3)
Dùng Clo tác dụng với dd kiềm nóng
3Cl2+6KOH--->5KCl+KClO3+3H2O
Điện phân dd KCl 25%
3H2O+KCl--->KClO3+3H2 (70-75 độ C)
^_^
IV.Flo
1.Trạng thái tự nhiên
Có trong khoáng vật florit (CaF2) và criolit (Na3AlF6 hay AlF3.3NaF)
2.Điều chế
a.Trong công nghiệp
Do F2 là chất oxi hóa rất mạnh nên không có chất khử nào đủ mạnh để tách được Flo ra khỏi hỗn hợp của nó. Vì vậy phương pháp tối ưu nhất là điện phân hỗn hợp KF+2HF (nhiệt độ nóng chảy 70 độ C)(dùng hỗn hợp này cũng bởi vì giúp giảm nhiệt độ nóng chảy)
(Cực dương làm bằng than chì và cực âm làm bằng thép đặc biệt hoặc Cu)
V.Khí HF
Do F2 tác dụng quá mãnh liệt với nước nên phương pháp duy nhất để điều chế HF là dùng CaF2 tác dụng với H2SO4 đặc
CaF2+H2SO4--->CaSO4+2HF (250 độ C)
VI.Brom và Iốt
Sau khi lấy muối ăn ra khỏi nước biển, phần còn lại chứa nhiều muối NaBr và KBr.Ta sục khí Cl2 vào dd Bromua:
2NaBr+Cl2--->2NaCl+Br2
(điều chế Iôt tương tự)
VII.Khí HBr
Thủy phân PBr3
PBr3+3H2O--->H3PO3+3HBr
Thực tế, cho Br2 tác dụng trực tiếp với P và H2O (PT như trên)
VIII.Một số chất khác
1.OF2(oxi florua)
Cho F2 qua dd NAOH loãng (khoảng 2%) và lạnh
2F2+2NaOH--->2NaF+H2O+OF2
